(57)【要約】  【課題】感光材料に孔が設けられている場合においても、感光材料に対して正確にピントを合わせて露光できる露光装置および露光方法の提供。  【解決手段】感光材料の被露光面の位置高さを計測する距離計測手段と、感光材料の被露光面の孔位置を判断する孔位置特定手段と、感光材料上における孔位置を特定する孔座標測定手段と、変位データ作成手段と、露光手段の光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御を行うフォーカシング手段とを備えた露光装置において、前記距離計測手段において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合には、前記変位データ作成手段は、前記孔位置特定手段と、前記フォーカシング手段と、前記孔位置特定手段による判断結果に基づいて孔と判断された位置を除いて、前記変位データ作成手段において、前記フォーカシング手段によるフォーカス制御のための変位データを作成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光材料を相対的に移動させつつ、画像データに応じて変調された光ビームを出射する露光手段により露光する露光装置であって、
前記感光材料の被露光面の孔位置を判断する孔位置特定手段と、
前記露光手段の光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御を行うフォーカシング手段と、
前記孔位置特定手段による判断結果に基づいて孔と判断された位置を除いて、前記フォーカシング手段によるフォーカス制御のための変位データを作成する変位データ作成手段とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記孔位置特定手段は、前記感光材料の被露光面の位置高さを計測する距離計測手段による前記感光材料の被露光面の位置高さ計測データに基づいて前記感光材料の被露光面の孔位置を判断するものであり、
前記変位データ作成手段は、前記感光材料の被露光面の孔位置と判断された位置における計測データを使用しないで変位データを作成するものである請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記変位データ作成手段は、ある測定位置（Ａ）における前記距離計測手段による計測データを、その近傍の測定位置における前記距離計測手段による計測データと比較し、これらの値の差が所定値を超える場合に、前記測定位置（Ａ）における前記距離計測手段による計測データを補正もしくは無視するものである請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記孔位置特定手段は、前記感光材料への孔形成手段による孔形成の際のデータを取得する孔形成位置情報取得手段であり、
前記変位データ作成手段は、前記感光材料への孔形成手段による孔形成の際のデータに基づいて、前記感光材料上における孔位置を特定し、当該位置における計測データを補正もしくは無視するものである請求項１に記載の露光装置。
【請求項５】
前記距離計測手段とフォーカシング手段に加えて、前記感光材料上における孔位置を特定するための孔座標測定手段を有し、
前記距離計測手段により取得したある測定位置（Ｂ）における計測データ（Ｃ）が所定値以上の値であった場合には、
前記変位データ作成手段は、前記計測データ（Ｃ）を取得した測定位置（Ｂ）と前記孔座標測定手段により求めた孔座標位置とを比較し、両者が一致する場合には、前記計測データ（Ｃ）を取得した測定位置（Ｂ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｂ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｃ）を補正もしくは無視するものである請求項２に記載の露光装置。
【請求項６】
前記距離計測手段とフォーカシング手段に加えて、ユーザによる前記感光材料上における孔位置を特定するための孔位置座標入力手段を有し、
前記距離計測手段により取得したある測定位置（Ｄ）における計測データ（Ｅ）が所定値以上の値であった場合には、
前記変位データ作成手段は、前記計測データ（Ｅ）を取得した測定位置（Ｄ）とユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、両者が一致する場合には、前記計測データ（Ｅ）を取得した測定位置（Ｄ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｄ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｅ）を補正もしくは無視するものである請求項２に記載の露光装置。
【請求項７】
前記距離計測手段とフォーカシング手段に加えて、前記感光材料上における孔位置を特定するための孔座標測定手段とユーザによる前記感光材料上における孔位置を特定するための孔位置座標入力手段を有し、
前記距離計測手段により取得したある測定位置（Ｆ）における計測データ（Ｇ）が所定値以上の値であった場合には、
前記変位データ作成手段は、前記計測データ（Ｇ）を取得した測定位置（Ｆ）と前記孔座標測定手段により求めた孔座標位置（Ｈ）とユーザが予め入力した孔座標位置（Ｉ）とを比較し、これら三者が一致する場合には、前記計測データ（Ｇ）を取得した測定位置（Ｆ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｆ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｇ）を補正もしくは無視するものである請求項２に記載の露光装置。
【請求項８】
前記変位データ作成手段は、前記孔と判定された座標位置を中心とする所定の範囲に対し、当該測定位置において計測された計測データとは異なるデータを、前記孔と判定された座標位置の周辺の計測データとして設定するものである請求項１〜７のいずれかに記載の露光装置。
【請求項９】
前記変位データ作成手段は、前記距離計測手段により取得した計測データを移動平均処理して新たな計測データとするものである請求項１〜８のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１０】
前記フォーカシング手段は、前記露光手段を構成する１つ以上の露光ヘッドの各出射側に配設されるとともに、光透過性材料により楔状に形成され、前記露光ヘッドから出射される光ビームの光軸に沿って互いに反転した向きに隣接配置された複数の光学部材と、
前記複数の光学部材における一の光学部材を他の光学部材と相対する面に沿って移動可能に支持する光学部材支持手段と、
前記一の光学部材を前記相対する面に沿って前記他の光学部材に対して移動させる光学部材走査手段とを備えてなるものである請求項１〜９のいずれかに記載の露光装置。
【請求項１１】
前記露光ヘッドは、
入力された画像情報に応じて各画像の変調状態を変化させて画素をオン／オフすることにより描画するものである請求項１０に記載の露光装置。
【請求項１２】
感光材料を相対的に移動させつつ、画像データに応じて変調された光ビームの出射により露光する露光方法であって、
前記感光材料の被露光面の孔位置を判断して、
前記光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御を行い、
前記孔位置の判断結果に基づいて孔と判断された位置を除いて、前記フォーカス制御のための変位データを作成することを特徴とする露光方法。
【請求項１３】
前記感光材料の被露光面の位置高さを計測して、
前記感光材料の被露光面の位置高さ計測データに基づいて前記感光材料の被露光面の孔位置を判断し、
前記感光材料の被露光面の孔位置と判断された位置における計測データを使用しないで変位データを作成する請求項１２に記載の露光方法。
【請求項１４】
ある測定位置（Ａ）における計測データを、その近傍の測定位置における計測データと比較し、これらの値の差が所定値を超える場合に、前記測定位置（Ａ）における計測データを補正もしくは無視する請求項１３に記載の露光方法。
【請求項１５】
孔位置の特定は、前記感光材料への孔形成の際のデータを取得することにより行い、
前記感光材料への孔形成の際のデータに基づいて、前記感光材料上における孔位置を特定し、当該位置における計測データを補正もしくは無視する請求項１２に記載の露光方法。
【請求項１６】
取得したある測定位置（Ｂ）における計測データ（Ｃ）が所定値以上の値であった場合には、
前記計測データ（Ｃ）を取得した測定位置（Ｂ）と孔座標の測定により求めた孔座標位置とを比較し、両者が一致する場合には、前記計測データ（Ｃ）を取得した測定位置（Ｂ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｂ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｃ）を補正もしくは無視する請求項１３に記載の露光方法。
【請求項１７】
ある測定位置（Ｄ）における計測データ（Ｅ）が所定値以上の値であった場合には、
前記計測データ（Ｅ）を取得した測定位置（Ｄ）とユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、両者が一致する場合には、前記計測データ（Ｅ）を取得した測定位置（Ｄ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｄ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｅ）を補正もしくは無視する請求項１３に記載の露光方法。
【請求項１８】
ある測定位置（Ｆ）における計測データ（Ｇ）が所定値以上の値であった場合には、
前記計測データ（Ｇ）を取得した測定位置（Ｆ）と孔座標位置（Ｈ）とユーザが予め入力した孔座標位置（Ｉ）とを比較し、これら三者が一致する場合には、前記計測データ（Ｇ）を取得した測定位置（Ｆ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｆ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｇ）を補正もしくは無視するものである請求項１３に記載の露光方法。
【請求項１９】
ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光装置であって、
前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定手段と、
前記ワークに設けられた孔の座標を求める孔座標測定手段と、
前記ワーク変位測定手段における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成手段と、
前記変位データ作成手段で作成された変位データに基き、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング手段とを備え、
前記ワーク変位測定手段において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合には、前記変位データ作成手段は、前記変位量の検出位置と前記孔座標測定手段で求めた孔座標位置とを比較し、両者が一致するときは、前記段差は前記ワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光装置。
【請求項２０】
ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光装置であって、
前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定手段と、
前記ワーク変位測定手段における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成手段と、
前記変位データ作成手段で作成された変位データに基き、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング手段とを備え、
前記ワーク変位測定手段において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合には、前記変位データ作成手段は、前記変位量の検出位置とユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、両者が一致するときは、前記段差は前記ワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光装置。
【請求項２１】
ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光装置であって、
前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定手段と、
前記ワークに設けられた孔の座標を求める孔座標測定手段と、
前記ワーク変位測定手段における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成手段と、
前記変位データ作成手段で作成された変位データに基づき、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング手段とを備え、
前記ワーク変位測定手段において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合には、前記変位データ作成手段は、前記ワーク変位測定手段による前記変位量の検出位置と、前記孔座標測定手段で求めた孔座標位置と、ユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、三者が一致したときに前記段差は前記ワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光装置。
【請求項２２】
ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光方法であって、
前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定工程と、
前記ワーク変位測定手段における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成工程と、
前記変位データ作成工程で作成された変位データに基づき、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング工程と、
前記ワークに設けられた孔の座標を求める孔座標測定工程とを
有し、
前記ワーク変位測定工程において所定の大きさ以上の変位量を検出したときは、前記変位データ作成工程において、前記変位量の検出位置と、前記孔座標測定工程で求められた孔座標位置とを比較し、両者が一致するときは、前記段差は前記ワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光方法。
【請求項２３】
ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光方法であって、
前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定工程と、
前記ワーク変位測定手段における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成工程と、
前記変位データ作成工程で作成された変位データに基づき、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング工程とを備え、
前記ワーク変位測定工程において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合には、前記変位データ作成工程において、前記変位量の検出位置とユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、両者が一致するときは、前記段差はワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光方法。
【請求項２４】
ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光方法であって、
前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定工程と、
前記ワークに設けられた孔の座標を求める孔座標測定工程と、
前記ワーク変位測定工程における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成工程と、
前記変位データ作成工程で作成された変位データに基づき、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング工程とを有し、
前記ワーク変位測定手段において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合においては、前記変位データ作成工程において、前記ワーク変位測定手段による前記変位量の検出位置と、前記孔座標測定手段で求めた孔座標位置と、ユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、三者が一致して始めて前記段差は前記ワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光方法。
【請求項２５】
感光材料を相対的に移動させつつ、画像データに応じて変調された光ビームを出射する露光手段により露光する露光装置であって、
前記感光材料の被露光面の凹凸部位置を判断する凹凸部位置特定手段と、
前記露光手段の光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御を行うフォーカシング手段と、
前記凹凸部位置特定手段による判断結果に基づいて凹凸部と判断された位置を除いて、前記フォーカシング手段によるフォーカス制御のための変位データを作成する変位データ作成手段とを有することを特徴とする露光装置。
【請求項２６】
感光材料を相対的に移動させつつ、画像データに応じて変調された光ビームの出射により露光する露光方法であって、
前記感光材料の被露光面の凹凸部位置を判断して、
前記光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御を行い、
前記凹凸部位置の判断結果に基づいて凹凸部と判断された位置を除いて、前記フォーカス制御のための変位データを作成することを特徴とする露光方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置および露光方法に関し、特にワークが基準孔やランド孔などを有するときにも所謂ピントずれを生じることがなく、ピントの正確に合った画像を露光できる露光装置および露光方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像記録装置の一例として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）等の空間光変調素子（ＳＬＭ）を利用し、画像データに応じて変調された光ビームで画像露光を行う露光装置が種々提案されている（たとえば、非特許文献１および２を参照）。このＤＭＤは、たとえばＳＲＡＭの各メモリセル上に多数の微小なマイクロミラーが設けられて構成され、各メモリセルに蓄えた電荷による静電気力でマイクロミラーの反射面の角度を変化させる。実際に描画を行うときには、各ＳＲＡＭに画像データを書き込んだ状態で各マイクロミラーをリセットして所定角度とし、光の反射方向を所望の方向とする。
【０００３】
前記露光装置の応用分野の１つとして、たとえば液晶ディスプレーやプラズマディスプレーなどのフラットパネルディスプレーの基板の製造、およびプリント基板の製造がある。
【０００４】
パネルやプリント基板の製造用の露光装置としては、露光範囲を広げる目的で、前記ＤＭＤを有する露光ヘッドを、前記基板の送り方向に交差する方向に沿って複数配列したマルチヘッド露光装置がある。
【０００５】
前記マルチヘッド露光装置には、基板の変位を複数の計測点で測定する検出手段と、前記検出手段で測定された変位データに基づき、露光ヘッドのような投影光学系の像面と前記基板との位置関係を調整する調整手段とを備えたものがある（特許文献１）。これらの手段を用いてピントを保持することにより、基板の表面の凹凸や厚さばらつきに対応した露光のための補正を行っている。
【非特許文献１】Larry J. Hornbeck,  Digital Light Processing and MEMS: reflecting the digital display needs of the networked society, THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING, Proceedings of SPIE Volume: 2783,  8/1996, P.2-13
【非特許文献２】W.E.Nelson and Robit L Bhuva,  Digital micromirror device imaging bar for hard copy, THE INTERNATIONAL SOCIETY FOR OPTICAL ENGINEERING, Proceedings of SPIE Volume: 2413,  4/1995, P.58-65
【特許文献１】特許第３３０５４４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
基板には、通常、前記マルチヘッド露光装置において位置合せの基準になる基準孔が設けられている。また、ランド孔と呼ばれる、ワークに各種部品を装着するための孔および溝などが設けられている場合もある。本明細書中では、こうした孔および凹み段差を含めて「孔」とする。
【０００７】
しかしながら、前記マルチヘッド露光装置を用いてこれらの前記基準孔等が設けられている基板を露光する場合、前記検出手段の備えるレーザ変位計で基板のＺ方向（基板の厚み方向）の変位を測定する際に、前記レーザ変位計から照射されたレーザ光が前記基準孔等を通ることがある。
【０００８】
また、前記検出手段の基板上における測定範囲は独立した点であるので、測定点の周辺は測定点の測定結果に基づきフォーカス調整される。特に、Ｘ方向（基板の移動方向と交差する方向）は、前記検出手段間の間隔がそのまま測定点間の間隔になっているため、測定点ごとの間隔が広くなっている。
したがって、前記検出手段で測定された生の変位測定結果は基準孔等の変位も含んでいる可能性があるから、このような変位測定結果をそのまま用いて変位データを作成し、フォーカス調整を行うと、前記検出手段の測定点が孔や凹部であった場合、その周辺部分も測定点に合わせた露光をされてしまうおそれがある。また、上記従来技術では、凹凸の度合いによっては、加工された孔や凹部と基板の歪みとを区別することが困難であり、適切な対応ができないという問題もあった。
【０００９】
本発明は、上記問題を解決するために成されたものであり、基板などのワークに基準孔などの孔や凹部が設けられている場合においても、ワークに対して正確にピントを合わせて露光できる露光装置および露光方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、感光材料を相対的に移動させつつ、画像データに応じて変調された光ビームを出射する露光手段により露光する露光装置であって、前記感光材料の被露光面の孔位置を判断する孔位置特定手段と、前記露光手段の光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御を行うフォーカシング手段と、前記孔位置特定手段による判断結果に基づいて孔と判断された位置を除いて、前記フォーカシング手段によるフォーカス制御のための変位データを作成する変位データ作成手段とを有することを特徴とする露光装置に関する。
【００１１】
孔としては、前述のように、ワークのアライメントに使用される基準孔（アライメントマーク）や、ワークに各種部品を装着するためのランド孔などがある。これら全てを、対象となる孔とする。また、孔以外に、凸部（アライメントマークであってもよい）を対象とすることもできる。即ち、変位データ作成手段が、凹凸部を除いた領域に対して変位データを作成するようにしてもよい。
【００１２】
前記ワークとしては、感光層を含んだ、単層または多層のプリント基板や、フラットパネルディスプレー用基板、リジットフレキ基板（フレキシブル基板）、シート状もしくは長尺状のプリント配線板（ＰＷＢ）、表示装置用基板、液晶セル形成構造、フィルタ等が挙げられる（以下、感光材料という）。また、感光層の種類としては、フォトレジスト、光により硬化する材料、光により現像可能となる材料等が挙げられる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、前記孔位置特定手段は、前記感光材料の被露光面の位置高さを計測する距離計測手段による前記感光材料の被露光面の位置高さ計測データに基づいて前記感光材料の被露光面の孔位置を判断するものであり、前記変位データ作成手段は、前記感光材料の被露光面の孔位置と判断された位置における計測データを使用しないで変位データを作成するものである請求項１に記載の露光装置に関する。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記変位データ作成手段は、ある測定位置（Ａ）における前記距離計測手段による計測データを、その近傍の測定位置における前記距離計測手段による計測データと比較し、これらの値の差が所定値を超える場合に、前記測定位置（Ａ）における前記距離計測手段による計測データを補正もしくは無視するものである請求項２に記載の露光装置に関する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、前記孔位置特定手段は、前記感光材料への孔形成手段による孔形成の際のデータを取得する孔形成位置情報取得手段であり、前記変位データ作成手段は、前記感光材料への孔形成手段による孔形成の際のデータに基づいて、前記感光材料上における孔位置を特定し、当該位置における計測データを補正もしくは無視するものである請求項１に記載の露光装置に関する。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記距離計測手段とフォーカシング手段に加えて、前記感光材料上における孔位置を特定するための孔座標測定手段を有し、前記距離計測手段により取得したある測定位置（Ｂ）における計測データ（Ｃ）が所定値以上の値であった場合には、前記変位データ作成手段は、前記計測データ（Ｃ）を取得した測定位置（Ｂ）と前記孔座標測定手段により求めた孔座標位置とを比較し、両者が一致する場合には、前記計測データ（Ｃ）を取得した測定位置（Ｂ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｂ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｃ）を補正もしくは無視するものである請求項２に記載の露光装置に関する。
【００１７】
前記露光装置においては、前記孔座標測定手段によって前記感光材料に開けられた孔の位置座標が求められると同時に、前記変位データ作成手段において、前記距離計測手段の変位測定結果と前記孔座標測定手段によって求められた孔位置座標とに基づき、孔の有無が判定され、孔が存在するときはその位置座標が特定され、孔およびその周囲の変位測定値が除外され、測定された変位量とは異なる変位量で変位データが作成される。そしてこの変位データに基づいてフォーカシング手段が制御される。
【００１８】
したがって、孔が開口している感光材料であっても、孔を検出したことによる誤差が変位データに入ってくることはないから、露光ヘッドからの光ビームのピントを感光材料の被露光面に正確に合わせることができる。
【００１９】
孔座標測定手段としては、感光材料を撮影して基準孔の位置を求めるアライメントカメラなどが挙げられる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、前記距離計測手段とフォーカシング手段に加えて、ユーザによる前記感光材料上における孔位置を特定するための孔位置座標入力手段を有し、前記距離計測手段により取得したある測定位置（Ｄ）における計測データ（Ｅ）が所定値以上の値であった場合には、前記変位データ作成手段は、前記計測データ（Ｅ）を取得した測定位置（Ｄ）とユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、両者が一致する場合には、前記計測データ（Ｅ）を取得した測定位置（Ｄ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｄ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｅ）を補正もしくは無視するものである請求項２に記載の露光装置に関する。
【００２１】
前記露光装置においては、感光材料に基準孔などの孔が設けられている場合は、前記変位データ作成手段において、前記距離計測手段の変位測定結果とユーザが予め入力した前記孔の位置座標とに基づき、孔およびその周囲の変位測定値が除外され、測定された変位量とは異なる変位量で変位データが作成される。そしてこの変位データに基づいてフォーカシング手段が制御される。
【００２２】
したがって、孔が開口している感光材料であっても、露光ヘッドからの光ビームのピントを感光材料の被露光面に正確に合わせることができる。
【００２３】
また、前記露光装置においては感光材料に開けられた孔の位置についてはユーザが入力したものを用いているから、孔座標測定手段を省略でき、構成を簡略化できる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、前記距離計測手段とフォーカシング手段に加えて、前記感光材料上における孔位置を特定するための孔座標測定手段とユーザによる前記感光材料上における孔位置を特定するための孔位置座標入力手段を有し、前記距離計測手段により取得したある測定位置（Ｆ）における計測データ（Ｇ）が所定値以上の値であった場合には、前記変位データ作成手段は、前記計測データ（Ｇ）を取得した測定位置（Ｆ）と前記孔座標測定手段により求めた孔座標位置（Ｈ）とユーザが予め入力した孔座標位置（Ｉ）とを比較し、これら三者が一致する場合には、前記計測データ（Ｇ）を取得した測定位置（Ｆ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｆ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｇ）を補正もしくは無視するものである請求項２に記載の露光装置に関する。
【００２５】
前記露光装置においては、前記孔座標測定手段によって前記感光材料に開けられた孔の位置座標が求められると同時に、前記距離計測手段において、前記距離計測手段の変位測定結果と、前記孔座標測定手段によって求められた孔位置座標と、ユーザが入力した孔座標位置とに基づき、孔の有無が判定され、孔が存在するときはその位置座標が特定される。
したがって、孔の有無の判定および位置座標の特定がさらに高精度で行なわれる。
【００２６】
請求項８に記載の発明は、前記変位データ作成手段は、前記孔と判定された座標位置を中心とする所定の範囲に対し、当該測定位置において計測された計測データとは異なるデータを、前記孔と判定された座標位置の周辺の計測データとして設定するものである請求項１〜７のいずれかに記載の露光装置に関する。
【００２７】
前記露光装置においては、孔と判定された座標位置を中心とする所定の範囲の変位量は、孔と判定された座標位置の周辺の変位量とされる。
【００２８】
請求項９に記載の発明は、前記変位データ作成手段は、前記距離計測手段により取得した計測データを移動平均処理して新たな計測データとするものである請求項１〜８のいずれかに記載の露光装置に関する。
【００２９】
変位データが高周波成分のノイズを含んでいると、フォーカシング手段でフォーカシングを行うための基礎データとして好ましくない。
【００３０】
そこで、前記露光装置においては、前記変位データから高周波成分を除き、フォーカシング手段におけるフォーカシング制御に好適なように加工している。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、前記フォーカシング手段は、前記露光手段を構成する１つ以上の露光ヘッドの各出射側に配設されるとともに、光透過性材料により楔状に形成され、前記露光ヘッドから出射される光ビームの光軸に沿って互いに反転した向きに隣接配置された複数の光学部材と、前記複数の光学部材における一の光学部材を他の光学部材と相対する面に沿って移動可能に支持する光学部材支持手段と、前記一の光学部材を前記相対する面に沿って前記他の光学部材に対して移動させる光学部材走査手段とを備えてなるものである請求項１〜９のいずれかに記載の露光装置に関する。
【００３２】
前記露光装置では、前記フォーカシング手段の備える複数のクサビ状光学部材は互いに反転した向きで光ビームの光軸に沿って隣接配置されている。したがって、前記光学部材走査手段によって一の楔状光学部材が他の楔状光学部材と相対する面に沿って他の楔状光学部材に対して相対移動することにより、光ビームが１つのクサビ状光学部材へ入射する入射面と、入射後に複数のクサビ状光学部材を透過して他の１つのクサビ状光学部材から出射する光出射面との光ビームの光軸方向における相対距離が変化し、換言すれば、光ビームが複数のクサビ状光学部材を透過する透過距離が変化する。これにより、光ビームの焦点距離が変更される。
【００３３】
前記フォーカシング手段は、構成が簡素になるとともに、コンパクトに構成でき、夫々の露光ヘッドの出射側に組み込むのも容易である点で好ましい。
【００３４】
なお、本発明の露光装置においては、フォーカシング手段としては、本請求項に記載の形態の他、感光材料そのものを焦点深度方向に移動させて露光ヘッドとの距離を変更する形態のものも使用できる。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、前記露光ヘッドは、入力された画像情報に応じて各画像の変調状態を変化させて画素をオン／オフすることにより描画するものである請求項１０に記載の露光装置に関する。
【００３６】
前記露光ヘッドにおいては、画素の変調状態を変化させて画素のｏｎ／ｏｆｆを行っているから、画素をｏｎ／ｏｆｆする度に光源そのものを点灯したり消灯したりする必要がなく、描画中は光源を点灯した状態に保持できる。したがって、光源を高サイクルでｏｎ／ｏｆｆさせる機構が不要であるから、露光ヘッドの構成が簡略化でき、故障も少ない。また、光源を直接ｏｎ／ｏｆｆする場合に比較して高速で画素のｏｎ／ｏｆｆを行うことができるから、より良質な画像が得られる。さらに、大面積の感光材料全体に描画するのも容易である。
【００３７】
請求項１２に記載の発明は、感光材料を相対的に移動させつつ、画像データに応じて変調された光ビームの出射により露光する露光方法であって、前記感光材料の被露光面の孔位置を判断して、前記光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御を行い、前記孔位置の判断結果に基づいて孔と判断された位置を除いて、前記フォーカス制御のための変位データを作成することを特徴とする露光方法に関する。
【００３８】
請求項１３に記載の発明は、前記感光材料の被露光面の位置高さを計測して、前記感光材料の被露光面の位置高さ計測データに基づいて前記感光材料の被露光面の孔位置を判断し、前記感光材料の被露光面の孔位置と判断された位置における計測データを使用しないで変位データを作成する請求項１２に記載の露光方法に関する。
【００３９】
請求項１４に記載の発明は、ある測定位置（Ａ）における計測データを、その近傍の測定位置における計測データと比較し、これらの値の差が所定値を超える場合に、前記測定位置（Ａ）における計測データを補正もしくは無視する請求項１３に記載の露光方法に関する。
【００４０】
請求項１５に記載の発明は、孔位置の特定は、前記感光材料への孔形成の際のデータを取得することにより行い、前記感光材料への孔形成の際のデータに基づいて、前記感光材料上における孔位置を特定し、当該位置における計測データを補正もしくは無視する請求項１２に記載の露光方法に関する。
【００４１】
請求項１６に記載の発明は、取得したある測定位置（Ｂ）における計測データ（Ｃ）が所定値以上の値であった場合には、前記計測データ（Ｃ）を取得した測定位置（Ｂ）と孔座標の測定により求めた孔座標位置とを比較し、両者が一致する場合には、前記計測データ（Ｃ）を取得した測定位置（Ｂ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｂ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｃ）を補正もしくは無視する請求項１３に記載の露光方法に関する。
【００４２】
請求項５で述べたように、前記露光方法においても、前記感光材料に開けられた孔を検出したときは、前記孔およびその周辺が除外された変位データが作成され、この変位データに基づいてフォーカシングが行なわれるので、前記感光材料に孔が開いている場合においても、露光ヘッドからのレーザ光のピントが前記感光材料の被露光面に正確に合った状態で露光できる。
【００４３】
請求項１７に記載の発明は、ある測定位置（Ｄ）における計測データ（Ｅ）が所定値以上の値であった場合には、前記計測データ（Ｅ）を取得した測定位置（Ｄ）とユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、両者が一致する場合には、前記計測データ（Ｅ）を取得した測定位置（Ｄ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｄ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｅ）を補正もしくは無視する請求項１３に記載の露光方法に関する。
【００４４】
請求項６で述べたように、前記露光方法においても前記感光材料に設けられた孔の座標を求める孔座標測定工程を設ける代りに、前記感光材料の孔の有無およびその位置を特定するのにユーザが予め入力した孔位置座標を用いている。
【００４５】
したがって、前記露光方法においては、構成の簡略化された露光装置が使用できる。
【００４６】
請求項１８に記載の発明は、ある測定位置（Ｆ）における計測データ（Ｇ）が所定値以上の値であった場合には、前記計測データ（Ｇ）を取得した測定位置（Ｆ）と孔座標位置（Ｈ）とユーザが予め入力した孔座標位置（Ｉ）とを比較し、これら三者が一致する場合には、前記計測データ（Ｇ）を取得した測定位置（Ｆ）は前記感光材料上における孔位置に対応するものと判定し、前記測定位置（Ｆ）を中心とする所定の範囲について、前記計測データ（Ｇ）を補正もしくは無視するものである請求項１３に記載の露光方法に関する。
【００４７】
請求項７のところで述べたように、前記露光方法においても、変位測定結果と、孔位置座標と、ユーザが入力した孔座標位置とに基づき、孔の有無が判定され、孔が存在するときはその位置座標が特定される。
【００４８】
したがって、孔の有無の判定および位置座標の特定がさらに高精度で行なわれる。
【００４９】
請求項１９に記載の発明は、ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光装置であって、前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定手段と、前記ワークに設けられた孔の座標を求める孔座標測定手段と、前記ワーク変位測定手段における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成手段と、前記変位データ作成手段で作成された変位データに基づき、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング手段とを備え、前記ワーク変位測定手段において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合には、前記変位データ作成手段は、前記変位量の検出位置と前記孔座標測定手段で求めた孔座標位置とを比較し、両者が一致するときは、前記段差は前記ワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光装置に関する。
【００５０】
請求項２０に記載の発明は、ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光装置であって、前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定手段と、前記ワーク変位測定手段における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成手段と、前記変位データ作成手段で作成された変位データに基づき、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング手段とを備え、前記ワーク変位測定手段において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合には、前記変位データ作成手段は、前記変位量の検出位置とユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、両者が一致するときは、前記段差は前記ワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光装置に関する。
【００５１】
請求項２１に記載の発明は、ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光装置であって、前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定手段と、前記ワークに設けられた孔の座標を求める孔座標測定手段と、前記ワーク変位測定手段における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成手段と、前記変位データ作成手段で作成された変位データに基づき、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング手段とを備え、前記ワーク変位測定手段において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合には、前記変位データ作成手段は、前記ワーク変位測定手段による前記変位量の検出位置と、前記孔座標測定手段で求めた孔座標位置と、ユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、三者が一致したときに前記段差は前記ワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光装置に関する。
【００５２】
請求項２２に記載の発明は、ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光方法であって、前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定工程と、前記ワーク変位測定手段における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成工程と、前記変位データ作成工程で作成された変位データに基づき、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング工程と、前記ワークに設けられた孔の座標を求める孔座標測定工程とを
有し、前記ワーク変位測定工程において所定の大きさ以上の変位量を検出したときは、前記変位データ作成工程において、前記変位量の検出位置と、前記孔座標測定工程で求められた孔座標位置とを比較し、両者が一致するときは、前記段差は前記ワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光方法に関する。
【００５３】
請求項２３に記載の発明は、ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光方法であって、前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定工程と、前記ワーク変位測定手段における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成工程と、前記変位データ作成工程で作成された変位データに基づき、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング工程とを備え、前記ワーク変位測定工程において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合には、前記変位データ作成工程において、前記変位量の検出位置とユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、両者が一致するときは、前記段差はワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光方法に関する。
【００５４】
請求項２４に記載の発明は、ワークに対して相対的に移動する１または複数の露光ヘッドによって前記ワークを露光する露光方法であって、前記ワークの被露光面の変位を測定するワーク変位測定工程と、前記ワークに設けられた孔の座標を求める孔座標測定工程と、前記ワーク変位測定工程における測定結果から前記被露光面の変位データを作成する変位データ作成工程と、前記変位データ作成工程で作成された変位データに基づき、前記露光ヘッドから照射される光ビームの焦点を前記被露光面に合わせるフォーカシング工程とを有し、前記ワーク変位測定手段において所定の大きさ以上の変位量を検出した場合においては、前記変位データ作成工程において、前記ワーク変位測定手段による前記変位量の検出位置と、前記孔座標測定手段で求めた孔座標位置と、ユーザが予め入力した孔座標位置とを比較し、三者が一致して始めて前記段差は前記ワークに設けられた孔に対応するものと判定するとともに、前記孔を中心とする所定の範囲について、測定された変位量とは異なる変位量を設定し変位データを作成することを特徴とする露光方法に関する。
【００５５】
請求項２５に記載の発明は、感光材料を相対的に移動させつつ、画像データに応じて変調された光ビームを出射する露光手段により露光する露光装置であって、前記感光材料の被露光面の凹凸部位置を判断する凹凸部位置特定手段と、前記露光手段の光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御を行うフォーカシング手段と、前記凹凸部位置特定手段による判断結果に基づいて凹凸部と判断された位置を除いて、前記フォーカシング手段によるフォーカス制御のための変位データを作成する変位データ作成手段とを有することを特徴とする露光装置に関する。
【００５６】
請求項２６に記載の発明は、感光材料を相対的に移動させつつ、画像データに応じて変調された光ビームの出射により露光する露光方法であって、前記感光材料の被露光面の凹凸部位置を判断して、前記光ビームの焦点位置を前記被露光面に一致させるフォーカス制御を行い、前記凹凸部位置の判断結果に基づいて凹凸部と判断された位置を除いて、前記フォーカス制御のための変位データを作成することを特徴とする露光方法に関する。
【発明の効果】
【００５７】
以上説明したように、本発明によれば、感光材料に孔が開口している場合や、溝などが形成されている場合においても、感光材料に対して正確にピントを合わせて露光できる露光装置および露光方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
１  露光装置の構成
【００５９】
本実施形態に係る露光装置１００は、いわゆるフラッドベッドタイプであり、図１および図２に示すように、４本の脚部１５４に支持された厚い板状の設置台１５６と、設置台１５６の上面に、図１において矢印で示すステージ移動方向に沿って設けられた２本のガイド１５８と、ガイド１５８によって往復移動可能に支持された露光ステージ１５２とを備えている。露光ステージ１５２は、感光材料１５０などのワークが載置される台であって、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置され、駆動装置（図示せず）により、ガイド１５８に沿って移動するとともに、高さも調節できる。
【００６０】
なお、感光材料１５０は、上述したような、基板等の表面に感光層を塗布したものである。
【００６１】
設置台１５６の中央部には、露光ステージ１５２の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート１６０およびゲート１６１が設けられている。ゲート１６０およびゲート１６１の各端部は設置台１５６の両側面に固定されている。ゲート１６０には検出ユニット１８０が設けられている。検出ユニット１８０は、ゲート１６０を挟んで一方の側に設けられたアライメント検出ユニット１８２と、他方の側に設けられた変位測定ユニット１８４とからなる。アライメント検出ユニット１８２と変位測定ユニット１８４とは、夫々本発明における孔座標測定手段および距離計測手段に相当する。アライメント検出ユニット１８２としては、たとえばＣＣＤカメラが使用される。
【００６２】
一方、ゲート１６１には後述する露光ヘッド１６６をたとえば８個備える露光ユニット１６２が設けられている。
【００６３】
露光ユニット１６２及び検出ユニット１８０は、コントローラ１９０に接続されている。コントローラ１９０は、本発明における変位データ作成手段に相当し、変位測定ユニット１８４で測定した感光材料の被露光面の変位およびアライメント検出ユニット１８２で撮影して求めた基準孔の位置座標に基づいて変位データを作成し、作成した変位データに基づいて各露光ヘッド１６６に設けられたオートフォーカスユニット５９を制御してフォーカシングを行う機能を有する。したがって、コントローラ１９０は、本発明における変位データ作成手段およびフォーカシング手段に相当する。
【００６４】
なお、露光ステージ１５２、ガイド１５８、ゲート１６０、ゲート１６１、露光ユニット１６２、および検出ユニット１８０は、何れも筐体１１０内に収容され、感光材料１５０が外光の影響を受けることなく露光されるように構成されている。
【００６５】
露光ユニット１６２は、図３及び図４の（Ｂ）に示すように、ｍ行ｎ列（例えば、２行４列）の略マトリックス状に配列された複数の露光ヘッド１６６を備えている。
【００６６】
露光ヘッド１６６で露光される領域である画像領域１６８は、図３に示すように、短辺が走査方向に沿った矩形状であり、走査方向に対し、所定の傾斜角θで傾斜している。そして、露光ステージ１５２の移動に伴い、感光材料１５０には露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、図１および図３に示すように、走査方向は、ステージ移動方向とは向きが反対である。
【００６７】
また、図４において（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域１７０のそれぞれが、隣接する露光済み領域１７０と部分的に重なるように、ライン状に配列された各行の露光ヘッド１６６は、配列方向に所定間隔（画像領域の長辺の自然数倍、本実施の形態では１倍）ずらして配置されている。このため、たとえば、１行目の最も左側に位置する画像領域１６８Ａと画像領域１６８Ａの右隣に位置する画像領域１６８Ｃとの間の露光されない部分は、２行目の最も左側に位置する画像領域１６８Ｂによりカバーされる。同様に、画像領域１６８Ｂと、画像領域１６８Ｂの右隣に位置する画像領域１６８Ｄとの間の露光されない部分は、画像領域１６８Ｃによりカバーされる。なお、画像領域１６８Ａは露光ヘッド１６６Ａにより露光され、画像領域１６８Ｂは露光ヘッド１６６Ｂにより露光される。同様に画像領域１６８Ｃ〜画像領域１６８Ｈは、夫々露光ヘッド１６６Ｃ〜露光ヘッド１６６Ｈにより露光される。
【００６８】
露光ヘッド１６６Ａ〜１６６Ｈの各々は、図５、および図６の（Ａ）、（Ｂ）に示すように、入射された光ビームを画像データに応じて各画素毎に変調する空間光変調素子として、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）５０を備えている。このＤＭＤ５０は、データ処理部とミラー駆動制御部とを備えたコントローラ１９０に接続されている。前記コントローラ１９０のデータ処理部では、入力された画像データに基づいて、各露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。
【００６９】
また、ミラー駆動制御部では、画像データ処理部で生成した制御信号に基づいて、各露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、反射面の角度の制御に付いては後述する。
【００７０】
ＤＭＤ５０の光入射側には、光ファイバの出射端部（発光点）が画像領域Ｐの長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたレーザ出射部を備えたファイバアレイ光源６６、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させるレンズ系６７、レンズ系６７を透過したレーザ光をＤＭＤ５０に向けて反射する反射鏡６９がこの順に配置されている。
【００７１】
レンズ系６７は、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を平行光化する１対の組合せレンズ７１、平行光化されたレーザ光の光量分布が均一になるように補正する１対の組合せレンズ７３、及び光量分布が補正されたレーザ光をＤＭＤ上に集光する集光レンズ７５で構成されている。組合せレンズ７３は、レーザ出射端の配列方向に対しては、レンズの光軸に近い部分は光束を広げ、光軸から離れた部分は光束を縮め、更に前記配列方向と直交する方向に対しては光をそのまま通過させる機能を備え、光量分布が均一となるようにレーザ光を補正する。
【００７２】
また、ＤＭＤ５０の光反射側には、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光を感光材料１５０の走査面（被露光面）５６上に結像するレンズ系５４およびレンズ系５８が配置されている。レンズ系５４及び５８は、ＤＭＤ５０と被露光面５６とが共役な関係となるように配置されている。
【００７３】
本実施形態では、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光は、均一化され、ＤＭＤ５０に入射された後、各画素がこれらのレンズ系５４およびレンズ系５８によって約５倍に拡大され、集光されるように設定されている。
【００７４】
レンズ系５８の出射側には、更に、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光の焦点を被露光面５６に合わせるオートフォーカスユニット５９が設けられている。オートフォーカスユニット５９は、本発明におけるフォーカシング手段に相当する。
【００７５】
上方から見た露光ヘッド１６６とアライメント検出ユニット１８２と変位測定ユニット１８４との相対的な位置関係を図７に示す。図７に示すように、アライメント検出ユニット１８２は、感光材料１５０の幅方向に沿ってアライメントカメラＮｏ．１〜アライメントカメラＮｏ．４の４台のＣＣＤカメラからなっている。アライメントカメラＮｏ．１は、画像領域１６８Ａおよび画像領域１６８Ｂを撮影し、アライメントカメラＮｏ．２は、画像領域１６８Ｃおよび画像領域１６８Ｄを撮影する。そしてアライメントカメラＮｏ．３は、画像領域１６８Ｅおよび画像領域１６８Ｆを撮影し、アライメントカメラＮｏ．４は、画像領域１６８Ｇおよび画像領域１６８Ｈを撮影する。
【００７６】
露光時送り方向即ちＹ軸方向に沿ってアライメント検出ユニット１８２の下流側には変位測定ユニット１８４が配設されている。変位測定ユニット１８４は、レーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８から構成されている。レーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８は、夫々画像領域１６８Ａ〜画像領域１６８Ｈの変位を測定するように配設されている。
【００７７】
以下、ＤＭＤ５０について説明する。
【００７８】
ＤＭＤ５０は、図８に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）６０上に、微小ミラー（マイクロミラー）６２が支柱により支持されて配置されたものであり、画素（画素）を構成する多数の（例えば、ピッチ１３．６８μｍ、１０２４個×７６８個）の微小ミラーを格子状に配列して構成されたミラーデバイスである。各画素には、最上部に支柱に支えられたマイクロミラー６２が設けられており、マイクロミラー６２の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、マイクロミラー６２の反射率は９０％以上である。また、マイクロミラー６２の直下には、ヒンジ及びヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル６０が配置されており、全体はモノリシック（一体型）に構成されている。
【００７９】
ＤＭＤ５０のＳＲＡＭセル６０に、マイクロミラー６０の傾斜状態（変調状態）を示すデジタル信号が書き込まれ、さらにＳＲＡＭセル６０からマイクロミラー６２にデジタル信号が出力されると、支柱に支えられたマイクロミラー６２が、対角線を中心としてＤＭＤ５０が配置された基板側に対して±α度（例えば±１０度）の範囲で傾けられる。図９において（Ａ）は、マイクロミラー６２がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、（Ｂ）は、マイクロミラー６２がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。従って、画像信号に応じて、ＤＭＤ５０の各画素におけるマイクロミラー６２の傾きを、図９に示すように制御することによって、ＤＭＤ５０に入射された光はそれぞれのマイクロミラー６２の傾き方向へ反射される。
【００８０】
なお、図８には、ＤＭＤ５０の一部を拡大し、マイクロミラー６２が＋α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー６２のオンオフ制御は、ＤＭＤ５０に接続されたコントローラ１９０によって行われる。なお、オフ状態のマイクロミラー６２により光ビームが反射される方向には、光吸収体（図示せず）が配置されている。
【００８１】
次に、オートフォーカスユニット５９について説明する。
オートフォーカスユニット５９は、図１０に示すように、透明ガラス材料によって楔状（台形柱状）に形成された一対のガラス部材であるペア楔ガラス２１０、２１２を備えている。本実施形態では、ペア楔ガラス２１０、２１２は、屈折率：ｎがｎ＝１．５３に設定され、しかも互いに反転した向きでレーザ光の光軸に沿って隣接配置されている。ペア楔ガラス２１０、２１２は、本発明における楔状光学部材に相当する。
【００８２】
前記１対のペア楔ガラス２１０、２１２のうち、ペア楔ガラス２１０は、レーザ光の入射側（ＤＭＤ５０側）に配設されている。そして、ペア楔ガラス２１０において両側面に対して直角に形成された側の面が、レーザ光が入射する側の面、即ち光入射面２１０Ａになり、しかも光入射面２１０Ａがレーザ光の入射方向に対して直角になるように配設されている。したがって光入射面２１０Ａに相対する側の面がレーザ光が出射する光出射面２１０Ｂになる。光出射面２１０Ｂは、ペア楔ガラス２１０の側面に対して傾斜している。
【００８３】
一方、ペア楔ガラス２１２は、ペア楔ガラス２１０に隣接し、しかもレーザ光の出射側（被露光面５６側）に配設されている。そして、ペア楔ガラス２１２において両側面に対して傾斜した側の面が光入射面２１２Ａになり、両側面に対して直角な面が光出射面２１２Ｂになるように配設されている。なお、ペア楔ガラス２１２は、光出射面２１２Ｂがレーザ光の光軸に対して略直交し、光入射面２１２Ａが傾斜する向きに配置されている。
【００８４】
そしてこの一対のペア楔ガラス２１０、２１２は、図１１において（Ａ）および（Ｂ）に示すように、ペア楔ガラス２１０の光出射面２１０Ｂとペア楔ガラス２１２の光入射面２１２Ａとが僅かな隙間をあけて相対する非接触の状態で、ペア楔ガラス２１０の光入射面２１０Ａとペア楔ガラス２１２の光出射面２１２Ｂとが平行にされると共に上記のようにレーザ光の光軸に対して略直交している。また本実施形態では、ペア楔ガラス２１０の光出射面２１０Ｂとペア楔ガラス２１２の光入射面２１２Ａの間隔が０．１ｍｍに設定されている。
【００８５】
図１０に示すように、オートフォーカスユニット５９は、一対のペア楔ガラス２１０、２１２の各々を個別に保持するベースホルダ２１４及びスライドホルダ２１６を備えている。ベースホルダ２１４及びスライドホルダ２１６は、本発明における光学部材支持手段に相当する。ペア楔ガラス２１２はベースホルダ２１４に、ペア楔ガラス２１０はスライドホルダ２１６に保持されている。
【００８６】
ベースホルダ２１４は、ペア楔ガラス２１２と略相似形の楔状に形成され、上面（傾斜面）２１４Ａ及び下面２１４Ｂに矩形状の開口部２１８、２２０が形成されている。そして、ペア楔ガラス２１２を収容するための空洞部（収容部）２２２が内部に設けられている。
【００８７】
空洞部２２２は、ベースホルダ２１４の上面２１４Ａ側の開口部２１８の大きさで略垂直下方へ所定の深さ寸法だけ掘り込まれた凹状であり、内部にペア楔ガラス２１２が収容される。空洞部２２２は、内部にペア楔ガラス２１２を収容したときに、空洞部２２２の底面及び内周面がペア楔ガラス２１２の下面（光出射面２１２Ｂ）及び外周面に略隙間なく接触するように形成されている。
【００８８】
ベースホルダ２１４の下面２１４Ｂの中央部には開口部２２０が設けられている。開口部２２０は、上面２１４Ａの開口部２１８及び空洞部２２２の開口形状よりも少し小さく形成されている。また、下面２１４Ｂの左側端部には、オートフォーカスユニット５９全体を露光ユニット１６２のフレーム（図示省略）にネジ止め固定するための固定部２２４が突設されている。
【００８９】
一方、スライドホルダ２１６は、ペア楔ガラス２１０と略相似形のクサビ状に形成され、上面２１６Ａ及び下面２１６Ｂに矩形状の開口部２２６、２２８が夫々形成され、内部にペア楔ガラス２１０を収容するための空洞部（収容部）２３０が設けられた略枠状の部材である。なお、下面２１６Ｂは傾斜面である。
【００９０】
空洞部２３０は、開口部２２６と同一の大きさを有し、開口部２２８に向かって貫通された貫通孔状であり、ペア楔ガラス２１０を収容した際に、内周面がペア楔ガラス２１２の外周面に略隙間なく接触する大きさに形成されている。
【００９１】
スライドホルダ２１６においては、開口部２２６に矩形枠板状のペア楔ガラス押さえ板２３４が嵌め込まれることにより、ペア楔ガラス２１０は、空洞部２３０から脱落しないように装着される。ペア楔ガラス押さえ板２３４の略中央に形成された矩形状の開口部２３６は、その大きさがベースホルダ２１４の下面２１４Ｂ側の開口部２２０とほぼ同じ大きさであり、スライドホルダ２１６をペア楔ガラス２１０の装着位置に移動させたときに、開口部２２０にほぼ重なる位置に設けられている。
【００９２】
スライドホルダ２１６は、図１０に示すように、下面２１６Ｂにおいてベースホルダ２１４の上面２１４Ａに向かい合わされ、同時に下面２１６Ｂの傾斜方向がベースホルダ２１４の上面２１４Ａの傾斜方向とは反対になるようにベースホルダ２１４上に配置されている。そして、スライドホルダ２１６は、ベースホルダ２１４の上面２１４Ａとスライドホルダ２１６の下面２１６Ｂとの間に設けられた一対のガイドレール２３２によってベースホルダ２１４に組み付けられ、ユニット化されている。
【００９３】
スライドホルダ２１６は、一対のガイドレール２３２により、ベースホルダ２１４に対して所定の間隔を置いて略平行に配置され、ベースホルダ２１４に対し、下面２１６Ｂ及び上面２１４Ａの傾斜方向に沿って略左右方向（図１０の矢印Ｓ方向）に相対移動可能に組み合わされている。
【００９４】
ベースホルダ２１４及びスライドホルダ２１６にペア楔ガラス２１０、２１２及びペア楔ガラス押さえ板２３４を組み付けるには、スライドホルダ２１６をペア楔ガラス２１０および２１２の組み付け位置に移動させ、スライドホルダ２１６の空洞部２３０をベースホルダ２１４の空洞部２２２に位置合わせして、空洞部２２２および空洞部２３０に、下方から上方に向かってペア楔ガラス２１２、ペア楔ガラス２１０、ペア楔ガラス押さえ板２３４の順に組み付ければよい。
【００９５】
図１０に示すように、ベースホルダ２１４の右側面２１４Ｃにおける略中央位置には、アクチュエータ取付板２３８がネジ止め固定されている。ベースホルダ２１４の右側面２１４Ｃは、上面２１４Ａと略直角にされており、この右側面２１４Ｃに取り付けられているアクチュエータ取付板２３８は、ベースホルダ２１４の上面２１４Ａと略直角の向きで取付部（下部）から上方へ延出され、その上部側の外側面にフォーカシングモータ２４０が取り付けられている。フォーカシングモータ２４０は、本発明における光学部材走査手段に相当する。
【００９６】
フォーカシングモータ２４０は、駆動軸２４２の延出方向及び移動方向（矢印Ｄ方向）がスライドホルダ２１６の移動方向（矢印Ｓ方向）に合わせられてアクチュエータ取付板２３８に取り付けられており、駆動軸２４２の先端部２４２Ａがスライドホルダ２１６の右側面２１６Ｃに連結されている。また、フォーカシングモータ２４０はコントローラ１９０のフォーカシング機構制御部に接続され、このフォーカシング機構制御部により制御されて作動するようになっている。
【００９７】
スライドホルダ２１６の上面２１６Ａの右前角部には、切り欠き部２４４が形成されている。この切り欠き部２４４の底面とベースホルダ２１４の上面２１４Ａの右前角部とには、一対の支柱２４６、２４８が立設されており、一対の支柱２４６、２４８には、フォーカシングモータ２４０の駆動軸２４２の駆動力よりもバネ力が小さく設定された引張コイルバネ２５０が架設されている。この引張コイルバネ２５０のバネ力によって、ガイドレール２３２及びフォーカシングモータ２４０を介して連結されているスライドホルダ２１６とベースホルダ２１４との間には予圧が掛けられている。
【００９８】
コントローラ１９０の後述するヘッド制御部からの信号によってフォーカシングモータ２４０が作動し、駆動軸２４２を矢印Ｄ方向に駆動させると、スライドホルダ２１６及びペア楔ガラス２１０は一対のガイドレール２３２にガイドされて矢印Ｓ方向へ移動する。また、スライドホルダ２１６及びペア楔ガラス２１０は、フォーカシングモータ２４０の駆動軸２４２やガイドレール２３２に若干の遊び（ガタ分）がある場合でも、引張コイルバネ２５０によって加えられている予圧により、静止状態ではガタつきなく保持され、また移動では円滑に動作するようになる。
【００９９】
ベースホルダ２１４の下面２１４Ｂにおける右前角部には、矩形状のセンサ取付板２５２がネジ止め固定されている。センサ取付板２５２は、ベースホルダ２１４の下面２１４Ｂへの取付部（左側部）から右方へ延出されて突出している右側部が、ベースホルダ２１４の上面２１４Ａと略平行になるよう取付部に対して屈曲されており、その右側部の上面に、ペア楔ガラス２１０を保持したスライドホルダ２１６の基準位置（ホームポジション）を検出するための基準位置センサユニット２５４が取り付けられている。
【０１００】
基準位置センサユニット２５４は、直方体形状とされたユニット本体の上部に光センサ２５８が搭載され、ユニット本体の内部に光センサ２５８から出力される電気信号（検出信号）を増幅する回路基板（図示省略）が設けられている。光センサ２５８は、スリット部２５６の内壁面に投受光素子（図示省略）が設けられ、このスリット部２５６がスライドホルダ２１６の移動方向（矢印Ｓ方向）と略平行になる向きに配置されている。また、基準位置センサユニット２５４は、コントローラ１９０のヘッド制御部に接続されている。
【０１０１】
スライドホルダ２１６の右側面２１６Ｃにおける前端部には、基準位置センサユニット２５４に対応する基準位置検出板２６０がネジ止め固定されている。基準位置検出板２６０は、Ｌ字形であり、スライドホルダ２１６の右側面２１６Ｃへの取付部（左側部）から略直角に屈曲されて右方へ所定長さ寸法だけ延出された右側部が検出部（光センサ遮光部）である。基準位置検出板２６０は、スライドホルダ２１６の移動に伴い、検出部が光センサ２５８のスリット部２５６内を通過したり、スリット部２５６内から離脱したりするのが可能な位置に配置されている。
【０１０２】
スライドホルダ２１６の移動に伴い、基準位置検出板２６０の検出部先端が光センサ２５８のスリット部２５６に挿入されたり、スリット部２５６内から離脱したりすると、光センサ２５８は投受光素子により遮光／非遮光の状態を検出して各状態に応じたＨｉｇｈ／Ｌｏｗの検出信号を出力する。そして、基準位置センサユニット２５４は、この検出信号を回路基板により増幅してコントローラ１９０のヘッド制御部に出力する。
【０１０３】
コントローラ１９０のヘッド制御部は、フォーカシングモータ２４０を駆動制御してスライドホルダ２１６を移動させた際に、基準位置センサユニット２５４から入力された検出信号の出力レベルのＨｉｇｈ／Ｌｏｗが切り替わる位置を、スライドホルダ２１６及びペア楔ガラス２１０の基準位置と認識し、この基準位置の情報をメモリに記憶する。そして、フォーカシングモータ２４０の駆動制御では、この基準位置の情報に基づいてフォーカシングモータ２４０を駆動制御する制御信号を生成し、また必要に応じて基準位置の情報に補正を加えて制御信号を生成し、フォーカシングモータ２４０へ出力する。
【０１０４】
オートフォーカスユニット５９においては、コントローラ１９０からの信号によってフォーカシングモータ２４０が駆動制御されると、スライドホルダ２１６に保持されたペア楔ガラス２１０は、図１１に示すように、図中の二点鎖線で示した基準位置から、図１１において（Ａ）に示す矢印ＳＡ方向、又は、図１１（Ｂ）に示す矢印ＳＢ方向へ移動する。
【０１０５】
ここで、ペア楔ガラス２１０が基準位置にある場合のペア楔ガラス２１０の光入射面２１０Ａとペア楔ガラス２１２の光出射面２１２Ｂとの距離、すなわち互いの間に設けられた僅かな隙間を含むペア楔ガラス２１０、２１２のトータルの厚さ寸法をｔとすると、厚さ寸法：ｔは、ペア楔ガラス２１０が基準位置から矢印ＳＡ方向へ所定距離だけ移動した場合にはΔｔだけ減少し（−Δｔ）、ペア楔ガラス２１０が基準位置から矢印ＳＢ方向へ所定距離だけ移動した場合にはΔｔだけ増加する（＋Δｔ）。
【０１０６】
このように、ペア楔ガラス２１０、２１２の厚さ寸法：ｔが変化すると（±Δｔ）、レーザ光がペア楔ガラス２１０、２１２を透過する透過距離が変化して、レーザ光の焦点距離：ＦＤが変化する（±ΔＦＤ）。なお、図１１に示したＰＳは結像面を表している。
【０１０７】
また、ペア楔ガラス２１０、２１２の屈折率：ｎ（本実施形態ではｎ＝１．５３）とすると、このペア楔ガラス２１０、２１２の厚さ寸法：ｔの変化量に応じたレーザ光の焦点距離：ＦＤの変化量は、下式によって求められる。
【０１０８】
＋ΔＦＤ＝＋Δｔ−（＋Δｔ）／ｎ
【０１０９】
−ΔＦＤ＝−Δｔ−（−Δｔ）／ｎ
【０１１０】
以下、コントローラ１９０の構成について図１２を参照して説明する。
【０１１１】
コントローラ１９０は、制御コンピュータ１９７からの入力に基づいて露光装置１００を制御する機能を有し、
【０１１２】
Ａ．露光ヘッド１６６Ａ〜露光ヘッド１６６Ｈを駆動する駆動ユニット１９１Ａ〜露光ヘッド駆動ユニット１９１Ｈ、
【０１１３】
Ｂ．制御コンピュータ１９７から入力された画像データを、８個の画像領域１６８Ａ〜画像領域１６８Ｈで露光すべき画像の画像データに分割して駆動ユニット１９１Ａ〜駆動ユニット１９１Ｈの夫々に入力する画像処理ユニット１９３Ａ〜画像処理ユニット１９３Ｈ、
【０１１４】
Ｃ．アライメント検出ユニット１８２の備えるアライメントカメラＮｏ．１〜アライメントカメラＮｏ．４からの画像データを処理して後述するメイン制御ユニットに入力するアライメント測定ユニット１９４、
【０１１５】
Ｄ．アライメント測定ユニット１９４で求めたアライメントデータに基づき、露光ステージ１５２のアライメントを調整するアライメント調整ユニット１９６、
【０１１６】
Ｅ．露光ヘッド駆動ユニット１９１Ａ〜露光ヘッド駆動ユニット１９１Ｈの夫々に設けられ、変位測定ユニット１８４の備えるレーザ変位計における変位測定結果等に基づきオートフォーカスユニット５９を制御してフォーカシングを行うフォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈ、
【０１１７】
Ｆ．アライメント測定ユニット１９４からの画像データの入力に基づき、アライメント調整ユニット１９６を介して露光ステージのアライメントを調整するとともに、露光ステージ１５２の昇降およびＹ軸方向の送りを制御し、同時に画像処理ユニット１９３Ａ〜画像処理ユニット１９３Ｈを介して露光ヘッド駆動ユニット１９１Ａ〜駆動ユニット１９１Ｈを制御するメイン制御ユニット１９５
【０１１８】
の各ユニットから構成される。
【０１１９】
画像処理ユニット１９３Ａ〜画像処理ユニット１９３Ｈおよびアライメント測定ユニット１９４には、相互にデータを授受すると同時にメイン制御ユニット１９５ともデータや指示を授受するＣＡＮＰＣＩが設けられている。
【０１２０】
制御コンピュータ１９７からの指示およびデータは、画像処理ユニット１９３Ａ〜画像処理ユニット１９３Ｈおよびアライメント測定ユニット１９４の備えるＣＡＮＰＣＩを通してメイン制御ユニット１９５にも入力される。
【０１２１】
２  露光装置１００の作用
【０１２２】
以下、露光装置１００に感光材料１５０をセットしてから露光を終了するまでの一連の手順について説明する。
【０１２３】
２−１  実施例１
露光ステージ１５２が図１に示す位置にある状態で感光材料１５０を露光ステージ１５２にセットし、オペレータが露光開始の入力操作を行うと、コントローラ１９０が備える制御コンピュータ１９７からメイン制御ユニット１９５に露光ステージ１５２を計測方向に移動させると同時に、アライメント検出ユニット１８２および変位測定ユニット１８４を起動すべき旨の指令を入力する。
【０１２４】
前記指令がメイン制御ユニット１９５に入力されると、アライメント検出ユニット１８２においてアライメントカメラＮｏ．１〜アライメントカメラＮｏ．４が起動し、感光材料１５０に設けられた基準孔（Ｘ１，Ｙ１）、基準孔（Ｘ２，Ｙ２）、基準孔（Ｘ３，Ｙ３）、基準孔（Ｘ４，Ｙ４）の位置座標の測定が行なわれる。同時に変位測定ユニット１８４においてレーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８が起動し、感光材料１５０の露光面における変位の測定が行なわれる。なお、感光材料１５０に設けられた基準孔（Ｘ１，Ｙ１）、基準孔（Ｘ２，Ｙ２）、基準孔（Ｘ３，Ｙ３）、基準孔（Ｘ４，Ｙ４）の例を図１３に示す。
【０１２５】
レーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８で測定された変位の測定結果は夫々フォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈに入力される。一方、基準孔（Ｘ１，Ｙ１）、基準孔（Ｘ２，Ｙ２）、基準孔（Ｘ３，Ｙ３）、基準孔（Ｘ４，Ｙ４）の位置座標の測定結果は、アライメント測定ユニット１９４および画像処理ユニット１９３ＡのＣＡＮＰＣＩを介してメイン制御ユニット１９５に入力され、メイン制御ユニット１９５から露光ヘッド駆動ユニット１９１Ａ〜露光ヘッド駆動ユニット１９１Ｈを介してフォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈに入力される。
【０１２６】
更に、ユーザが予め基準孔（Ｘ１，Ｙ１）、基準孔（Ｘ２，Ｙ２）、基準孔（Ｘ３，Ｙ３）、基準孔（Ｘ４，Ｙ４）のＸＹ座標を制御コンピュータ１９７に入力した場合には、前記ＸＹ座標もフォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈに入力される。
【０１２７】
フォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈにおいては、レーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８で測定された変位データについて、前回測定された変位データである前回データとの差分を求める。そして、図１４に示すように、前回データとの間に引き続いて２回以上所定値以上の差分、たとえば＋１００ｄｉｇｉｔ以上の差分が生じたときは、感光材料１５０に段差があるものと判断し、前記変位データを基準孔の候補とする。
【０１２８】
次に、前記変位データから孔の範囲を決定する。具体的には、たとえば最初に＋１００ｄｉｇｉｔ以上の差分が生じた位置から３点前の変位データに対応する点を孔の始まりとし、最後に＋１００ｄｉｇｉｔ以上の差分が生じた位置から３点後の変位データに対応する点を孔の終わりとする。
【０１２９】
孔のＹ座標は、孔の始まりおよび終わりに対応する点が原点から何番目の点かというデータと隣接する２つの測定点の間隔とから求められる。また、孔のＸ座標は、レーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８の取付位置から求められる。
【０１３０】
次に、このようにして求めた孔のＸ座標およびＹ座標を、基準孔（Ｘ１，Ｙ１）、基準孔（Ｘ２，Ｙ２）、基準孔（Ｘ３，Ｙ３）、基準孔（Ｘ４，Ｙ４）についてアライメント検出ユニット１８２において測定した位置座標、およびユーザが入力した位置座標と比較する。そして三者が一致すれば、レーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８で検出した段差は基準孔（Ｘ１，Ｙ１）、基準孔（Ｘ２，Ｙ２）、基準孔（Ｘ３，Ｙ３）、基準孔（Ｘ４，Ｙ４）の何れかであると判定する。
【０１３１】
フォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈは、前記段差が基準孔（Ｘ１，Ｙ１）、基準孔（Ｘ２，Ｙ２）、基準孔（Ｘ３，Ｙ３）、基準孔（Ｘ４，Ｙ４）の何れかであると判定したときは、孔の始まりおよび終わりを決定したのと同様に、最初に＋１００ｄｉｇｉｔ以上の差分が生じた位置から３点前の変位データに対応する点から、最後に＋１００ｄｉｇｉｔ以上の差分が生じた位置から３点後の変位データに対応する点までの範囲については、両点を直線で結んだ範囲であると見なすとともに、レーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８で得られたデータを移動平均処理してノイズ分を除去し、画像領域１６８Ａ〜１６８Ｈの夫々についてフォーカスマップを作成する。
【０１３２】
フォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈにおいては、画像領域１６８Ａ〜１６８Ｈの夫々について上述の手順で作成したフォーカスマップに基づいて各露光ヘッド１６６Ａ〜露光ヘッド１６６Ｈにおいてオードフォーカスユニット５９のフォーカシングモータ２４０を駆動してフォーカシングを行う。
【０１３３】
このように、本実施形態に係る露光装置１００においては、アライメントカメラにより測定した基準孔位置、レーザ変位計での測定値、ユーザが制御コンピュータに入力したデータの三者が一致する位置を孔位置と判定して、たとえば孔を検出したときは、孔を除外してフォーカスマップを作成し、孔部分のデータは移動平均処理して新たなデータに作り変えて、このフォーカスマップに基づいてフォーカシングを行うため、露光ヘッド１６６からのレーザ光のピント位置ずれがない。したがって、ピントずれのない鮮明な画像が得られる。
【０１３４】
２−２  実施例２
露光ステージ１５２が図１に示す位置にある状態で感光材料１５０を露光ステージ１５２にセットし、オペレータが露光開始の入力操作を行うと、コントローラ１９０が備える制御コンピュータ１９７からメイン制御ユニット１９５に露光ステージ１５２を計測方向に移動させると同時に、変位測定ユニット１８４を起動すべき旨の指令を入力する。
前記指令がメイン制御ユニット１９５に入力されると、変位測定ユニット１８４においてレーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８が起動し、感光材料１５０の露光面における変位の測定が行なわれる。
【０１３５】
レーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８で測定された変位の測定結果は夫々フォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈに入力される。
【０１３６】
図１５は、変位測定時の感光材料１５０とレーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８の関係を示す側面図である。
フォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈにおいては、レーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８で測定された変位データについて、隣接するレーザ変位計で同時に測定された変位データである隣接データとの差分を求める。そして、隣接データとの間に所定値以上の差分、たとえば＋１００ｄｉｇｉｔ以上の差分が生じたときは、感光材料１５０に段差があるものと判断し、孔の候補とする。
【０１３７】
次に、前記変位データから孔の範囲を決定する。具体的には、レーザ変位計Ｎｏ．１とレーザ変位計Ｎｏ．２の差分、レーザ変位計Ｎｏ．２とレーザ変位計Ｎｏ．３の差分というように、順に求めていき、最初に＋１００ｄｉｇｉｔ以上の差分が生じた位置の変位データに対応する点を孔の始まりとし、最後に＋１００ｄｉｇｉｔ以上の差分が生じた位置の変位データに対応する点を孔の終わりとする。図１５では、Ｎｏ．２とＮｏ．３の間、Ｎｏ．３とＮｏ．４の間に差があるため、Ｎｏ．３が孔位置であると判断する。
【０１３８】
孔のＹ座標は、孔の始まりおよび終わりに対応する点が原点から何番目の点かというデータと隣接する２つの測定点の間隔とから求められる。また、孔のＸ座標は、レーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８の取付位置から求められる。
【０１３９】
フォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈは、前記段差が孔であると判定したときは、孔の始まりおよび終わりを決定したのと同様に、最初に＋１００ｄｉｇｉｔ以上の差分が生じた位置の変位データに対応する点から、最後に＋１００ｄｉｇｉｔ以上の差分が生じた位置の変位データに対応する点までの範囲については、両点を直線で結んだ範囲であると見なすとともに、孔位置の直前にレーザ変位計で得られたデータを孔位置のデータとして、画像領域１６８Ａ〜１６８Ｈの夫々についてフォーカスマップを作成する。
【０１４０】
フォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈにおいては、画像領域１６８Ａ〜１６８Ｈの夫々について上述の手順で作成したフォーカスマップに基づいて各露光ヘッド１６６Ａ〜露光ヘッド１６６Ｈにおいてオードフォーカスユニット５９のフォーカシングモータ２４０を駆動してフォーカシングを行う。
【０１４１】
このように、本実施形態に係る露光装置１００においては、隣接するレーザ変位計間の測定データの差に基づき孔位置の判定を行い、孔を検出したときは、孔を除外してフォーカスマップを作成し、孔部分のデータは、孔の周辺位置のデータに置き換えて、このフォーカスマップに基づいてフォーカシングを行うため、露光ヘッド１６６からのレーザ光のピント位置ずれがない。したがって、ピントずれのない鮮明な画像が得られる。
【０１４２】
２−３  実施例３
感光材料１５０に孔を形成する場合は、露光する前に、基板加工工程でドリルによる孔あけ動作を実施している。このときの孔位置情報（ＸＹ座標）は、ＲＩＰなどの装置から露光装置に伝達され、さらに夫々フォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈに入力される。孔位置情報の位置では、感光材料１５０に段差があるものと判断し、前記変位データを孔であると判定する。
【０１４３】
図１６は、基板加工工程により孔位置を判断する方法を示すブロック図である。
基板加工工程３０２でドリルによる孔あけ動作を実施すると、感光材料１５０上の孔位置の情報がＲＩＰ３００に通知される。その後、露光前にＲＩＰ３００から露光装置１００のコントローラ１９０へ、露光のための画像データと共に孔位置情報が伝達される。
露光装置１００に備わっているフォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈは、伝達された前記孔位置情報により感光材料１５０上の孔の位置を判定し、孔位置の直前にレーザ変位計Ｎｏ．１〜レーザ変位計Ｎｏ．８で得られたデータを、孔位置のデータとして画像領域１６８Ａ〜１６８Ｈの夫々についてフォーカスマップを作成する。
【０１４４】
フォーカシング制御ユニット１９２Ａ〜フォーカシング制御ユニット１９２Ｈにおいては、画像領域１６８Ａ〜１６８Ｈの夫々について上述の手順で作成したフォーカスマップに基づいて各露光ヘッド１６６Ａ〜露光ヘッド１６６Ｈにおいてオードフォーカスユニット５９のフォーカシングモータ２４０を駆動してフォーカシングを行う。
【０１４５】
このように、本実施形態に係る露光装置１００においては、基板加工工程において加工された孔位置のデータに基づき孔位置の判定を行い、孔を検出したときは、孔を除外してフォーカスマップを作成し、孔部分のデータは、孔の周辺位置のデータに置き換えて、このフォーカスマップに基づいてフォーカシングを行うため、加工された孔位置を正確に判定することが可能であり、露光ヘッド１６６からのレーザ光のピント位置ずれがない。したがって、ピントずれのない鮮明な画像が得られる。
【０１４６】
以上、本発明の露光装置について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更を行ってもよいのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【０１４７】
【図１】一実施形態に係る露光装置の全体的な構成を示す概略斜視図である。
【図２】一実施形態に係る露光装置の全体的な構成を示す概略側面図である。
【図３】一実施形態に係る露光装置の備える露光ユニットの構成を示す斜視図である。
【図４】感光材料に形成される露光済み領域を示す平面図および各露光ヘッドによる画像領域の配列を示す概略図である。
【図５】一実施形態に係る露光装置の備える露光ヘッドの概略構成を示す斜視図である。
【図６】図５に示す露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った走査方向の断面図である。
【図７】露光ヘッド、変位測定ユニット、およびアライメント検出ユニットの相対的な位置関係を示す外略平面図である。
【図８】図５に示す露光ヘッドの備えるデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図である。
【図９】図８に示すＤＭＤの動作を示す説明図である。
【図１０】図１に示す露光装置の備える路光ヘッドに設けられたフォーカシング機構の外観を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示すフォーカシング機構の動作を示す説明図である。
【図１２】図１の露光装置の備えるコントローラの構成を示すブロック図である。
【図１３】図１の露光装置で露光される感光材料に開けられた基準孔の例を示す平面図である。
【図１４】孔があるものと判定するときの変位測定ユニットにおける変位データ例を示すグラフである。
【図１５】変位測定時の感光材料とレーザ変位計との関係を示す側面図である。
【図１６】基板加工工程により孔位置を判断する方法を示すブロック図である。
【符号の説明】
【０１４８】
５９  オートフォーカスユニット
１００  露光装置
１１０  筐体
１５０  感光材料
１５２  露光ステージ
１５４  脚部
１６２  露光ユニット
１６６，１６６Ａ〜１６６Ｈ  露光ヘッド
１６８，１６８Ａ〜１６８Ｈ  画像領域
１８０  検出ユニット
１８２  アライメント検出ユニット
１８４  変位測定ユニット
１９０  コントローラ
１９１Ａ〜１９１Ｈ  露光ヘッド駆動ユニット
１９２Ａ〜１９２Ｈ  フォーカシング制御ユニット
１９３Ａ〜１９３Ｈ  画像処理ユニット
１９４  アライメント測定ユニット
１９５  メイン制御ユニット
１９６  アライメント調整ユニット
１９７  制御コンピュータ
２１０  ペア楔ガラス
２１０Ａ  光入射面
２１０Ｂ  光出射面
２１２  ペア楔ガラス
２１２Ａ  光入射面
２１２Ｂ  光出射面
３００  ＲＩＰ
３０２  基板加工工程
【図１】
2006047958.tif 000003
【図２】
2006047958.tif 000004
【図３】
2006047958.tif 000005
【図４】
2006047958.tif 000006
【図５】
2006047958.tif 000007
【図６】
2006047958.tif 000008
【図７】
2006047958.tif 000009
【図８】
2006047958.tif 000010
【図９】
2006047958.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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